Классификация ГПС по степени интеграции и уровням управления.

В зависимости от отрасли и типа производства АПС могут создаваться на базе различного оборудования: универсального, агрегатного, специального и специализированного, автоматов, полуавтоматов, обрабатывающих центров, станков с ЧПУ, объединенного гибкими или жест­кими транспортными устройствами.

Для серийного и мелкосерийного производства характерно применение автоматизированных систем из станков с ЧПУ, обрабатывающих центров с гибкой связью, предполагающих наличие межоперационных накопителей.

Для крупносерийного и массового производства характерно было создание АЛ из специальных и специализированных переналаживаемых станков с процессорным управлением, объединенных связями, которые устанавливаются при большой дифференциации технологического процесса, высокой надежности оборудования. Для этих типов производства характерно считалось ранее применение и роторных линий, которые состоят из вращающихся агрегатов (роторов), выполняющих рабочие и транспортные операции соответствен­но на рабочих и транспортных роторах. Роторные линии бывают с жесткой и с гибкой (с накопителями) связью между роторами. Разрабатываются конструкции переналаживаемых роторов и АЛ из них, что позволит использовать их в переналаживаемом производстве.

Однако условия рыночной экономики ставят на первое место все более полное удовлетворение спроса покупателей, а производительность и издержки производства считаются внутренними факторами предприятия, которые определяю ценовую политику предприятия, являются вторичными. В связи с этим в массовом и крупносерийном производстве появляется все большее количество модификаций изделий и наблюдается сдвиг в сторону уменьшения серийности, все более используются также гибкие системы, но с меньшей степенью гибкости, на которых производится механическая обработка деталей, сборка изделий различных модификаций изделий с возможность реализации этих задач с минимальной переналадкой или без нее по ходу технологического процесса, используя управление с помощью ЭВМ верхнего уровня. (Рассказать как, происходит сварка кузовов автомобилей, сборка автомобилей одной модели, но различных модификаций) (Штрих коды для распознавания модификаций автомобилей, сборка различных модификаций)

 

-11-

Переналадка оборудования в условиях многономенклатурного производства возможна за счет построения АПС по модульному принципу, когда и основное, и вспомогательное оборудование компонуют из типовых гибких производственных модулей (ГПМ), транспортно- складских систем и механизмов.

В зависимости от способа загрузки заготовок и инструмента ГПМ подразделятся на роботизированные и нероботизированные (с трансманипуляторами).

По уровням управления и составу оборудования, в зависимости от степени интеграции, (по классификации фирмы ВЕРНЕР(ФРГ)ГП подразделяют на гибкие производственные модули (ГПМ), гибкие производственные ячейки (ГПЯ), гибкие производственные острова (ГПО), гибкие производственные системы (ГПС).В связи с отсутствием в учебной литературе конкретной подробной информации о том, как решаются вопросы автоматизации производителями станков стран СНГ, будем в дальнейшем более конкретно вопросы практического применения теории создания ГП изучать на примерах построения ГПС фирмой ВЕРНЕР (ФРГ).Подробные материалы взяты из проводимых фирмой симпозиумов на международных Европейских выставках по металлообработке ЕМО в Ганновере, Париже и Милане.

По межстаночному транспорту различают следующие ГПС:

- со сквозным транспортом без перестановки изделия;

- с транспортной системой с перестановкой изделия;

- с транспортной системой с промежуточными накопителями.

Такие ГПС получили преимущественное развитие благодаря воз­можности создания переналаживаемых производств.

Число единиц и номенклатура применяемого оборудования в ГПС зависит производственной программы, их подсчитывают и выбирают оптимальными с точки зре­ния получения наибольшей производительности и надежности. Кри­терием выбора различных компоновок, структуры, состава ГПС с учетом характеристик и функциональной взаимосвязи являются, в ко­нечном счете производительность и гибкость.

Высокие темпы технического прогресса требуют такого техничес­кого оснащения производства, которое могло бы успевать за техни­ческим прогрессом, т. е. иметь высокую мобильность (возможность выпуска широкой номенклатуры и типов деталей и изделий). Эта ха­рактерная черта серийного производства приобретает важную роль в машиностроении и в других отраслях промышленности.

С этой целью создают переналаживаемые производственные сис­темы с автоматизированной переналадкой при производстве изделий произвольной номенклатуры.

 

-12-

Организационными уровнями гибкого производства (ГП) являются гибкие производственные участки (ГПУ), где производится обработка деталей в зависимости от вида технологического процесса (мехобработка, сварка, и т.д.), гибкий автоматизированный цех (ГАЦ), где весь технологический процесс изготовления деталей производится на ГПУ, гибкий производственный завод (ГПЗ), который включает в себя несколько ГАЦ.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) — система, состоящая из единицы технологического оборудования (обрабатывающий многооперационный центр), оснащенная ус­тройством числового программного управления (УЧПУ) и средствами автоматиза­ции технологического процесса(автоматическая смена инструмента и заготовок), которая автономно функционирует и ее можно встраивать в систему более высокого уровня. В модуль может входить обрабатывающий центр с роботизированной или манипуляторной сменой инструмента и заготовок, имеющий возможность интеграции в погрузочно-разгрузочную и транспортно-накопительную системы, контрольно-измерительную систему и возможность управления от ЭВМ верхнего уровня.

Гибкая производственная ячейка (ГПЯ) содержит несколько однородных, могущих полностью заменять друг друга ГПМ связаны в одну общую, управляемую от ЭВМ верхнего уровня, систему посредством общего автоматического снабжения заготовками и инструментами, с единой транспортно- накопительной системой и системой измерения, с возможность встраивать в систему более высокого уровня.

Гибкий производственный остров (ГПО) содержит несколько одно- и разнотипных дополняющих друг друга в технологии производства металлообрабатывающих ГПМ (сверлильно-фрезерных токарных шлифовальных и т.д.) или иных ГПЯ и машин, например, моечных, для полной обработки одной или группы деталей, связаны в одну систему на основе общего снабжения заготовками и инструментом с интегрированным управлением на базе ЭВМ, с возможность встраивать в систему более высокого уровня.

Гибкая производственная система (ГПС)содержит ГПМ, ГПЯ и ГПО связаны в одну общую, управляемую от ЭВМ верхнего уровня, систему посредством общего автоматического снабжения заготовками и инструментами, с единой транспортно- накопительной системой и системой измерения, с возможность встраивать в систему более высокого уровня, для полной комплектной обработки группы деталей какого либо изделия.

Каждый структурный компо­нент гибких систем технически представляет собой законченное целое и имеет свою локальную сис­тему управления, что позволяет ему эффективно функционировать как индивидуально, так и в составе переналаживаемого производства и прежде всего в составе гибкого автомати­зированного цеха (ГАЦ), состоящего из ГПМ, ГПЯ, ГПО и ГПС, объединен­ных единой автоматизированной системой управления (АСУ), предназначенной для изготовления изде­лий заданной номенклатуры. В состав

-13-

ГАЦ могут входить также отдельно фун­кционирующие неавтоматизированные участки.

На базе крупных ГАЦ можно организовать комплексно-авто­матизированное переналаживаемое производство с использованием САПР, автоматизированных систем технологической подготовки про­изводства (АСТПП), автоматизированных систем управления произ­водством (АСУП), автоматизированных систем научных исследований (АСНИ), автоматических систем контроля и измерения (АСКИО) и дру­гих систем, функционирующих на базе современных CALS-технологий.